Wetenschap en wiskunde gaan hand in hand. Wiskunde kan worden beschouwd als een soort taal. Het is met name een kwantitatieve taal waarmee wetenschappers relaties en fenomenen objectief kunnen beschrijven.
Alle takken van wetenschap maken in verschillende mate gebruik van wiskunde. Algebra en trigonometrie maken het mogelijk om te werken met eenvoudige relaties tussen grootheden. Calculus en differentiaalvergelijkingen maken het mogelijk om te begrijpen hoe systemen in de loop van de tijd stapsgewijs veranderen. Exponentiële en logaritmische functies worden veel gebruikt bij het begrijpen van hoeveelheden waarvan de groei of afname afhangt van hun huidige toestand. En statistieken zijn ongelooflijk handig om te bepalen of en hoe het veranderen van iets in een systeem iets anders beïnvloedt.
Over het algemeen moet u, zelfs voor cursussen op inleidend niveau, vertrouwd zijn met het werken met getallen, ze in formules invoeren, de juiste volgorde van bewerkingen gebruiken en wetenschappelijke notatie hanteren. U moet ook een rekenmachine hebben en weten hoe u deze correct moet gebruiken.
Wiskunde in natuurkunde
Natuurkunde staat bekend als de tak van wetenschap die het meest verbonden is met wiskunde. Dit is geen verrassing, aangezien het begint met de studie van beweging, beschreven door kinematische vergelijkingen, en vanaf daar verder wordt opgebouwd.
Als je een natuurkundeles op de middelbare school of een algemene natuurkundeles op de universiteit volgt, dan is een sterke basis in algebra nuttig. Bij het bestuderen van beweging, krachten en meer moet je vergelijkingen en stelsels van vergelijkingen kunnen oplossen met een of meer variabelen.
Als je technische natuurkunde of meer geavanceerde natuurkunde volgt, moet je bekend zijn met calculus. Dat stelt u in staat om de afleiding van vergelijkingen aan te pakken en oplossingen te vinden voor complexere problemen, zoals die met betrekking tot de elektromagnetische vergelijkingen van Maxwell.
Iedereen die een meer geavanceerde studie van natuurkunde nastreeft, zoals een minor of een major in het onderwerp, zal nog geavanceerdere wiskunde om hun leren te ondersteunen, zoals lineaire algebra en differentiaal vergelijkingen.
Wiskunde in de biologie
Vergeleken met natuurkunde wordt biologie vaak gezien als de minst rekenintensieve wetenschap; er zijn echter ook veel toepassingen van wiskunde op dit gebied.
Hoewel een basiscursus op de middelbare school of een niet-majornuniversiteitscursus misschien niet veel meer heeft dan af en toe een eenvoudige formule, is een goed begrip van enkele biologische concepten zoals bevolkingsgroei vereist vaardigheid met exponentiële functies, en wanneer je leert over wetenschappelijke studies en hoe je ze moet interpreteren, is een achtergrond in statistiek ook verplicht.
Iedereen die biologie studeert, zal waarschijnlijk tijdens zijn studie calculus en statistiek op universitair niveau moeten voltooien. Biologie majors komen vaak terecht in de medische sector, waar begrip van percentages en verhoudingen, evenals functies en halfwaardetijden relevant zijn. In sommige gebieden van biologieonderzoek is zelfs meer wiskunde nodig, omdat er mensen zijn die gespecialiseerd zijn in wiskundige modellen die biologische systemen beschrijven.
Wiskunde in scheikunde
Scheikunde is meestal meer wiskunde-intensief dan biologie. Je zult een sterke basis in algebra willen als je een scheikundeles op hoger of hoger niveau nadert.
Ook belangrijk in scheikunde is de studie van statistiek, vooral als je van plan bent om scheikunde te gaan studeren of een carrière met scheikunde te hebben. Trigonometrie en calculus zullen ook relevant zijn, maar in mindere mate.
Net zoals wiskundige biologie een vakgebied is, zo is dat ook met wiskundige chemie, waarvoor kennis van geavanceerde calculus, differentiaalvergelijkingen en modelleringstechnieken vereist is.
Wiskunde in astronomie
Veel studenten worden naar een astronomieklas gelokt met de valse overtuiging dat er geen wiskunde bij komt kijken. Maar astronomie is echt een tak van de natuurkunde. Je kunt het zien als natuurkunde toegepast op de ruimte.
Hoewel een niet-majors inleidende astronomiecursus misschien niet veel wiskunde gebruikt, behalve beginnende algebra en een goed begrip van wetenschappelijke notatie, moet je in beide bedreven zijn om succesvol te zijn.
In meer geavanceerde astronomiecursussen kun je verwachten dat je dezelfde wiskunde gebruikt die wordt gebruikt in natuurkundecursussen, inclusief geavanceerde calculus en differentiaalvergelijkingen, naast andere onderwerpen.
Wiskunde in de geologie
Om geologie te studeren, wil je ook een sterke basis in basisalgebra voordat je begint. De geologie maakt ook gebruik van exponentiële en logaritmische functies, met name bij de bespreking van het bepalen van de leeftijd van exemplaren.
Degenen die geologie studeren die verder gaan dan het inleidende niveau, moeten ook calculus en statistiek volgen. Veel van de geologie is statistisch zwaar, maar er zijn ook velden die te maken hebben met andere geavanceerde wiskundige concepten zoals geometrie en topologie.
Wiskunde in de natuur
In de natuur komt wiskunde overal voor als je weet waar je moet zoeken, van populatiemodellering tot groeipatronen in planten.
Sommige wiskundigen besteden zelfs hun hele leven aan het bestuderen van de fractals en speciale wiskundige verhoudingen zoals de gulden snede en hoe ze in de natuur voorkomen.
Een groot deel van het bestuderen van de natuur is het begrijpen van ecologie en de relaties tussen roofdieren en prooien en andere levensvormen in een ecosysteem. Om deze dingen in detail te bestuderen, zijn wiskundige modellen nodig die vaak exponentiële functies en zelfs differentiaalvergelijkingen bevatten.
Dus hoewel een basiscursus natuur heel weinig wiskunde kan noemen, kan een dieper begrip van natuurlijke processen wiskunde vereisen door middel van calculus, statistiek en nog veel meer.